3D打印组织中的微孔允许氧气和营养物质流动

2018-12-25 14:50

3D打印非常适合创建那些复杂的结构，因为多种材料可以混合或定位在特定的几何形状中，甚至在物体的内部。

2018年12月25日，从外媒获悉，宾夕法尼亚州立大学的最新进展允许3D打印多孔组织，该校工程科学与力学副教授Ibrahim Ozbolat解释说：“组织制造的一个问题是我们不能让它们变大。如果营养物质和氧气无法进入，细胞会死亡。”由于创造血管的科学仍处于初期阶段，大多数制造的组织保持足够小，研究人员可以在需要的地方手动提供营养。如果一块组织体积很大，很难将营养物质输送到组织的核心。

如果研究人员正在研究干细胞，同样的问题会阻止内部细胞暴露于触发分化为所需细胞类型的化合物。多孔结构将模拟血管的工作，允许氧气，营养物和其他相关化合物在整个组织中循环，因此研究人员开发了来自海藻的人类脂肪和海藻酸钠成孢素的干细胞混合物；海藻酸钠在组织中形成微小颗粒，在3D打印后溶解，留下组织中的小孔或小孔。

使用该方法，可以组合由未分化细胞组成的3D打印组织链以形成贴片，然后可以将其分化成特定细胞，如研究中测试的骨和软骨。多孔结构成功地将分化触发剂递送至所有干细胞并且维持孔连通性为85％持续三周。

该方法可以改善各种医学治疗。“这些贴片可以植入骨骼或软骨中，取决于它们是哪种细胞，”Ozbolat说。“它们可用于骨关节炎，整形手术的贴片，如鼻中隔的软骨，膝关节修复和其他骨或软骨缺损。”

研究人员正在努力将该技术应用于其他组织类型，如肌肉和脂肪。多年以后，该技术的5.0版本将用于通过3D打印功能性肌肉来治愈事故受害者和残疾人，甚至可能超过他们的天生同行。